Методика поверки «Калибраторы расхода газа DRYCAL » (МП-242-2089-2017)

Методика поверки

Тип документа

Калибраторы расхода газа DRYCAL

Наименование

МП-242-2089-2017

Обозначение документа

ВНИИМС

Разработчик

904 Кб
1 файл

ЗАГРУЗИТЬ ДОКУМЕНТ

  

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И. Менделеева»

Государственная система обеспечения единства измерений

КАЛИБРАТОРЫ РАСХОДА ГАЗА DRYCAL

Методика поверки

МП-242-2089-2017

Заместитель руководителя научно-исследовательского отдела

Г осударствённых эталонов в области физгЛеб-хиш^ческих измерений ФГУП “ВЩИ1М шД. И. Менделеева” У/ <__А.В. Колобова

Инженер.

А.А. Нечаев

Санкт-Петербург 2017 г.

Настоящая методика ' поверки распространяется на все вновь изготавливаемые/ввозимые калибраторы расхода газа DryCal (далее - калибраторы), предназначенные для измерения расхода газа и применяемые для градуировки расходомеров и регуляторов расхода газа, а также для их калибровки и поверки при выпуске из производства или ремонта, в процессе эксплуатации или после хранения.

Интервал между поверками - один год.

1 Операции поверки

  • 1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, приведенные в таблице

  • 1.

Таблица 1

Наименование операции

Номер пункта методики поверки

Проведение операции при

первичной поверке

периодической поверке

1. Внешний осмотр

6.1

Да

Да

2. Опробование

2.1 Проверка общего функционирова-

6.2

ния

6.2.1

Да

Да

2.2 Проверка герметичности

3 Подтверждение соответствия про-

6.2.2

Да

Да

граммного обеспечения

4 Определение метрологических ха-

6.3

Да

Да

рактеристик:

6.4

4.1 Определение диапазонов и относительной погрешности измерения ' расхода газа калибраторов расхода газа DryCal

6.4.1, 6.4.2

Да

Да

  • 1.2 Если при проведении той или иной операции поверки получен отрицательный ре зультат, дальнейшая поверка прекращается.

2 Операции и средства поверки

  • 2.2 При проведении поверки должны . быть применены средства, указанные в таблице 2. Таблица 2

    Номер пункта НТД по поверке

    Наименование основного и вспомогательного средства поверки, номер документа, требования к СИ, основные технические и (или) метрологические характеристики

    6

    Прибор комбинированный Testo-622, ' диапазон измерений относительной влажности от 0 до 100%, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±2,0 . %, диапазон измерений температуры от минус 10 до плюс ' 60 °С, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,4 °С, диапазон измерений атмосферного давления от минус 300 до '1200 гПа, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±3,0 гПа.

    Азот газообразный азот . высокой чистоты (особой чистоты по ГОСТ 929374 или ТУ 2114-004-05798345-2009, ТУ 6-21-39-96).

    Редуктор баллонный газовый одноступенчатый БКО-50-4 соответствует ГОСТ 13861.

6.4.1

Трубка медицинская поливинилхлоридная (ПВХ) по ТУ6-01-2-120-73, 6x1,1 мм.

Вентиль точной регулировки расхода газа ВТР-4 по ГОСТ Р 10460-92 Калибратор расхода газа Cal=Trak SL-800, диапазон измерений от 2 ум3/мба до 10 дм3/мин, пределы допускаемой ркаруикельаре погрешности измерений ±0,2 %, рег. номер 37946-08.

6.4.2

Весы лабораторные электронные LP 1200S (Sartorius), уооквекуквоющие специальному классу точности по ГОСТ Р 13228-2008.

Весы лабораторные электронные LP 8200S (Sartorius), уооквекуквоющие специальному классу точности по ГОСТ Р 13228-2008.

Баллон малолитражный алюминиевый БД 12-4-9,8 вместимостью 4 дм3 по ТУ 1411-016-03411343-2004.

Баллон аэрозольный алюминиевый вместимостью 1 дм3 по ТУ 6-401793417-09-89, ГОСТ 26220.

Секундомер электронный «СЧЕТ 1М», рег. номер 40929-09.

Регулятор расхода газа тепловой модели EL-FLOW (Bronkhorst High-Tech B.V.) диапазон регулирования расхода газа от 2 см3/мин до 100 дм3/мин. Редуктор БКО-10-2, ГОСТ 13861, ТУ 3641-026-00220131-91.

Редуктор БАО-1-1,1 ТУ 3641-006-39463397-99.

  • 2.3 Допускается использовать средства поверки, не приведенные в перечне, но обеспечивающие определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

  • 2.4 Средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке.

  • 3 Требования безопасности

    • 3.1 Помещение, в котором проводится поверка, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.

    • 3.2 При работе с газами в баллонах под давлением должны соблюдаться "Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”, утвержденные Госгортехнадзором.

    • 3.3 При работе с электроустановками должны соблюдаться «Правила технической эксплуатации электроустанвоок потребителей» и «Правила технической безопасности электроустановок потребителей», утвержденные Госгортехнадзором России, и требованиями ГОСТ 12.2.007.0-75.

  • 4 Условия поверки

    • 4.1 При проведении поверки соблюдаются следующие условия:

  • - диапазон температуры окружающего воздуха, 0С:                 от 1И до 25;

  • - диапазон ркaрубкееьaре влажности окружающего воздуха, %: не более 80 %;

  • - диапазон атмосферного давления, кПа:                        от 84 до 106,7.

  • 5 Подготовка к поверке

    • 5.1 Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

  • 1) калибраторы должны быть подготовлены к работе в соответствии с руководством по эксплуатации.

  • 2) калибратор расхода газа Cal=Trak SL-800 должен быть подготовлен к работе в соответствии с НТД на него.

  • 3) баллон с газом (азотом, воздухом) должен быть выдержан при температуре • -помещения, где проводится поверка, (293 -± 5) К:

- баллон вместимостью -. 40' дм3-8 -ч;

  • 4) должна быть включена приточно-вытяжная вентиляция.

6 Проведение поверки

  • 6.1 Внешний осмотр

  • 6.1.1 При внешнем осмотре должно быть установлено:

  • - соответствие маркировки -и комплектности калибратора требованиям НТД;

  • - - отсутствие внешних повреждений, влияющих на работоспособность прибора;

  • - четкость - всех надписей на лицевой панели прибора;

  • - исправность органов управления, настройки (кнопки, переключатели, тумблеры).

Калибратор считается выдержавшим- внешний осмотр удовлетворительно, если он соответствует всем - перечисленным выше требованиям.

  • 6.2 Опробование

  • 6.2.1 Проверка общего функционирования

При проверке общего функционирования - включить калибратор. Визуально проверить работоспособность жидкокристаллического экрана: четкость изображения, наличие подсветки. Согласно РЭ на калибратор проверить работоспособность клавиатуры калибратора путем перехода в меню «Setup/About». Проверить в меню «Setup/About» соответствие модели калибратора и серийный номер надписям на шильде на нижней панели калибратора.

Результаты проверки общего функционирования считаются положительными, если дисплей и клавиатура функционируют согласно РЭ на калибратор и информация в меню Setup/About соответствует надписям на шильде на нижней панели калибратора.

  • 6.2.2 Проверка герметичности (процедура контроля утечки)

В соответствии с разделом- РЭ «Диагностика» инициализировать процедуру контроля утечки.

Калибратор считается выдержавшим испытание, если в результате прохождения теста были получены положительные результаты («Leak Test Successful!»).

  • 6.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения

а) Проверка номера версии .встроенного ПО.

Номер версии встроенного ПО должен - отображаться в меню калибратора «About This Unit» согласно п 2.6.8 -РЭ.

б) Проверка контрольной суммы и номера версии автономного ПО

Номер версии автономного ПО отображается в свойствах исполняемого файла «DryCalPro.exe». Для просмотра - номера версии необходимо найти в папке программы «DryCal Pro» файл «DryCalPro.exe». Правой клавишей - мыши нажать на ярлык файла, в выпадающем меню нажать пункт «Свойства файла». В - открывшемся окне открыть вкладку «Версия». Номер версии файла будет являться номером версии автономного ПО.

Контрольная' . сумма автономного программного - обеспечения проверяется по исполняемому файлу «DryCalPro.exe» с помощью программы HashTab или другой -аналогичной по алгоритму MD5. Номер версии и контрольная сумма должны соответствовать указанному в описании типа СИ.

  • 6.4 Огфеддллниеметтрллгииееких хараатеристии

6.4.1 Определение диапазонов и относительной поирешности измерения расаода иаза калибраторов расаода иаза DryCal . -моделей Defender 510, Defender 520, Defender 530, Defender 530+, FlexCal.

Оценивается разность показаний калибратора и значения объемноио расаода иаза, измеренного с помощью калибратора - расаода иаза Cal=Trak SL-800. Для проведения измерений собрать саемой соиласно рисунку 1.            ____

Рисунок 1

  • 1. Баллон с иазом азотом (воздуаом)

  • 2. Редуктор

  • 3. Вентиль точной реиулхровки

  • 4. Калибратор ррсаода иаза Cal=Trak SL-800

  • 5. Исследуемый калибратор

Исследования -проводятся на иазе азоте следующим образом:

  • 1) Открыть - вентиль на баллоне с азотом

  • 2) Подать давление - на вентиль точной реиулхровки расаода иаза 0,2- 0,4 МПа (2,0 - 4,0 кгс/см2)

  • 3) Подготовить к работе -калибратор расаода иаза Cal=Trak SL-800, в соотвдиствии с эксплуатационной документацией. Для - работы с калибраторами расаода иаза моделей FlexCal и Defender (530 и 530+), - в калибраторе Cal=Trak SL-800 и в калибратораа моделей FlexCal и Defender (530 и 530+) установить пересчлт значения расаода на температуру 20 °С, а опцию «Са1. Туре» в положение «std». Для работы - с - калибраторами расаода иаза моделей Defender 510 и 520, в калибраторе - Cal=Trak SL-800 установить - опцию «Са1. Туре» в- положение «vol», для измерения значения расаода в рабочиа - условияа эксплуатации.

  • 4) Установить на основание калибратора- Cal=Trak SL-800 измерительную ячейку соответствующую диапазону - расаодов иаза поверяемоио калибратора расаода.

  • 5) В зависимости - от исследуемоио калибратора с помощью реиулятора расаода установить следующие значения расаода: ' 5, 30, 50, 80,100 -% (в % от веранеио предела измерений данной модели калибратора) при ' допускаемом отклонении при установке расаода ±10 % от требуе-моио значения.

Убедиться в том, что расаод стабилен - (на шести последовательныа измеренияа расаода калибратором Cal=Trak SL-800 отсутствует монотонное увеличение или уменьшение показаний и размаа показаний не превышает 0,2 % от среднеио).

При каждом значении расхода фиксировать показания калибратора Cal=Trak SL-800 (QH3Msl-8oo) и поверяемого калибратора (Qh3mk). Число измерений в каждой точке не менее 5.

Вычислить среднее значение измерений расхода калибратора Cal=Trak SL-800 (QCAL , см3/мин) и поверяемого калибратора (QK, см3/мин) по формулам:

п гизм = !*»=“• (1)

  • I П

п г\изм

.где                                            (2)

1 п

п - число , измерений

Вычислить относительную погрешность (S, %) измерения расхода поверяемого калибратора по формуле:

S = Qk        оо                                  (3)

Qk

Результаты измерений записать в таблицу 3.

Таблица 3

Калибратор модели,   ; Диапазон измерения расходов

Показания калибратора DryCal, QKсм3/мин

Показания измерителя расхода газа Cal=Trak ' SL-

800, Qcal , см3/мин

Относительная погрешность    _QCAL • 100, %

Qk

Выво

ды

Полученное значение

Допускаемое значение

Результаты определения считаются положительными, если для всех измеренных значений расхода значение относительной погрешности для калибраторов не превышает пределов указанных в таблице 1 Приложения Б.

  • 6.4.2 Определениедиапазодив и относииельноиплгреш ности измерелиярасхода газа калибраторов DryCal модель 800

Данное определение производится с каждой съемной измерительной ячейкой.

Оценивается разность ооквзвний калибратора и значения объемного расхода газа, измеренного с помощью весов по убыли массы газа в баллоне. Для проведения измерений собрать схему согласно рисунку 2.

8

Рисунок 2 ' Схема соединений при определении относительной погрешности калибратора DryCal модели 800

  • 1. Весы

  • 2. Баллон с газом

  • 3. Р едуктор газовы й

  • 4. Термометр (прибор комбинированный Testo-622)

  • 5. Трубопровод гибкий

  • 6. Регулятор расхода газа тепловой

  • 7. Калибратор

  • 8. Персональный компьютер

  • 9. Секундомер электронный

Элементы схемы 1.2, 3, 4 и 5 должны . быть размещены в пассивном термостате (шкафе), обеспечивающем постоянство температуры. При .всех измерениях массы баллона контролировать температуру воздуха в непосредственной близости от баллона. Измерения можно производить только в случае, если температура изменяется не . более чем на 0,1 К за 60 мин.

При измерении расходов в диапазоне от 5 до 500 см3/мин использовать весы лабораторные электронные LP 1200S (Sartorius) и баллон аэрозольного типа вместимостью 1 дм3 (максимальная нагрузка на весы с учетом массы баллона, редуктора, газа в баллоне и соединительных трубопроводов не должна превышать 1200 г).

При измерении расходов в диапазоне от 500 до 100000 см3/мин использовать весы лабораторные электронные LP 8200S (Sartorius) и баллон алюминиевый -вместимостью 4 дм3 (максимальная нагрузка на весы с учетом массы баллона, редуктора, газа в баллоне и соединительных трубопроводов не - должна превышать 8200 г).

Исследования -проводятся на газе азоте следующим образом (операции 1-11):

  • 1) Заполнить оаллон азотом газообразным высшего сорта (особой оисбойы по ГОСТ 9293-74 или ТУ 2114-004-05798345-2009, ТУ 6-21-39-96).

Примечание: заполнение баллона, может быть произведено в специализированной организации, выпускающей или использующей газы в баллонах под давлением.

  • 2) Подсоединить редуктор .к баллону с азотом.

  • 3) Подготовить к работе калибратор, весы и секундомер электронный в соответствии с их эксплуатационной документацией. В калибраторе ' установить пересчет значения расхода на температуру 20 °С.

  • 4) Выход весов ' и секундомера подключить к персональному компьютеру. Произвести синхронизацию момента отсчета ' показаний . весов- и секундомера.

  • 5) Баллон с редуктором установить .на весы, используя специальный нижний подвес весов.

  • 6) Выходной штуцер редуктора подключить к входному штуцеру регулятора расхода газа теплового (или вентиля тонкой регулировки) используя гибкий трубопровод.

  • 7) Выходной штуцер регулятора расхода подключить к входному штуцеру калибратора.

  • 8) Редуктором установить давление (0,20±0,05) - МПа.

  • 9) Проверить герметичность системы. Для этого заглушить выход регулятора расхода газа. Контролировать изменение массы баллона. Система считается .герметичной, если изменение массы за 30. мин для весов LP 1200S - не превышает 0,001 г, а для весов LP 8200S - 0,01 г.

  • 10) Подключить к - выходу - регулятора расхода газа калибратор.

  • 11) В зависимости от исследуемой .измерительной ячейки с помощью вентиля точной регулировки расхода - установить следующие значения расхода: 1 %, 10 %, 50 %, 90 % (в % от верхнего предела измерений данной измерительной ячейки) при допускаемом отклонении при установке расхода ±10 % от требуемого значения.

Убедиться в том, что расход стабилен (на шести последовательных измерениях расхода калибратором отсутствует . монотонное увеличение или уменьшение показаний и размах показаний не превышает 0,2 % от среднего).

При каждом значении расхода фиксировать показания калибратора и убыль массы газа в баллоне и время, за которое произошло это изменение массы. Изменение массы при измерениях, проводимых с использованием весов LP 1200S, должно составлять -не менее 7,5 г, а при использовании весов LP 8200S - не менее 75,0 г. Число измерений в каждой точке - 3.

Значение расхода, измеренное по - убыли массы газа в баллоне с помощью весов, рассчитать по формуле (1)

Qr = H- ~т х1000                                               (1)

тхр

где Qr - значение расхода, см3/мин;

тн и тк - начальное и конечное - значение массы баллона, соответствующие одному значению расхода, г;

г - время, за которое масса баллона изменилась от тн до тк, мин;

р -плотность азота при температуре 20 °С и- давлении 760 мм рт.ст., г/дм3 (р=1,165 г/дм3).

Вычислить среднее значение -расхода Qcrp (см3/мин) из результатов 3-х измерений Qr по формуле (2)

(2)

13

Проверить приемлемость результатов трех измерений

z^max _z^min

Q Ql' 100 <0,10 QC

(3)

где Q™* и QJf - максимальное и минимальное значение расхода из 3-х измерений, см3/мин.

Если условие (3) не выполняется, то повторить измерения согласно разделу 11).

Вычислить относительную погрешность измерителя (%) по формуле (4)

S = Q... CQ хЮО

(4)

QCc

где QC - среднее за время измерения убыли массы газа значение расхода, измеренное калибратором (рассчитывается калибратором автоматически), см3/мин. Число измерений в цикле осреднения должно быть установлено .равным '100, -а интервал . времени между измерениями расходов таким, чтобы за время ' г число измерений 'было от 10 до 30 (п. -8.7 РЭ).

Результаты измерений записать в таблицу 3.

Таблица 3

Измерительная ячейка № ...   . ' ; Расход - ...

Показания калибратора, QC, см3/мин

Значение расхода, Qr , см3/мин

' оC _ qC

S =ОГпсТ хЮО,

%

измерение

1

измерение

2

измерение

3

Среднее значение

Q7

Результаты определения считаются положительными, если для всех значений расхода значение относительной погрешности для калибраторов - моделей 800 с измерительными ячейками 800-10, 800-24, 800-44, 800-75 не превышает - 0,2 %, для калибраторов моделей 800 с измерительной ячейкой 800-3 - не превышает 0,3 %.

7. Оформление результата поверки

7.1. При проведении поверки калибраторов составляется протокол результатов измерений, в котором указывается соответствие калибраторов предъявляемым к нему требованиям. Форма протокола для калибраторов расхода газа DryCal моделей Defender 510, Defender 520, Defender 530, Defender 530+, FlexCal и 800- приведена в Приложении А.

  • 7.2 Калибраторы, удовлетворяющие требованиям настоящей методики, признаются годными.

  • 7.3 Положительные результаты поверки оформляются свидетельством о поверке установленной формы.

  • 7.4 При- отрицательных результатах -поверки, калибраторы к применению не -допускаются, на них выдается извещение о непригодности с указанием причины.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Форма протокола поверки калибраторов расхода газа DryCal

ПРОТОКОЛ ПОВЕРКИ

№_______от._________г.

Наименование прибора, тип

Калибратор расхода газа DryCal, модель

Регистрационный номер

Заводской номер

Изготовитель

Г од выпуска

Заказчик

Серия и номер знака предыдущей поверки Дата предыдущей поверки

Место выполнения поверки

Вид поверки_____________________________._________________.__________________________________

Методика поверки МП-242-2089-2016 «Калибраторы расхода газа DrvCal. Методика поверки». утверждена ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 25 сентября 2017г.

Средства поверки:

Наименование и регистрационный ■■ номер эталона, тип СИ, заводской номер, идентификационные данные ГСО (номер партии, заводской номер, срок годности и т.д.)

Метрологические характеристики

Условия поверки;

Параметры

Требования НД

Измеренные значения

Температура окружающего воздуха, °С

20±5

Относительная влажность воздуха, %

не более 80

Атмосферное давление, кПа

от 84 , до 106,7

Результаты! поверки:

  • 1 Внешний осмотр___________._________ .             '     _____________.________. _____________.______________

  • 2 Опробование_______________________________________________.____________________________

  • 3 Подтверждение соответствия программного обеспечения

  • 4 Определение метрологических характеристик

4.1 Результаты определения относительной погрешности калибратора

Для калибраторов расхода газа DryCal моделей Defender 510, Defender 520, Defender 530, Defender 530+, FlexCal

Калибратор модели;Д^

Показания калибратора, QKсм3/мин

Показания калибратора расхода газа Cal=Trak SL-

800, Qcal , см3/мин

Относительная погрешность О^-—Ясаь_ . 100, %

Qk

Вы во

ДЫ

Полученное значение

Допускаемое значение

Для калибраторов расхода газа DryCal модели 800: Измерительная, ячейка №...      ; Расход - ...

Показания калибратора, Q%, см3/мин

Значение расхода, Qr , см3/мин

ОСРСР

8=Ог сРс х100,

QCC     

%

измерение

1

измерение

2

измерение

3

Среднее значение

QQP

  • 5 Дополнительная информация______.___________________________________________________

На основании результатов поверки выдано:

свидетельство о поверке № _________ от _______

извещение о непригодности №________от ________

Причина непригодности _______   _______________________________________________

Поверку произвел____________________________________________ ___________

ФИО                 Подпись               Дата

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Метрологические и технические характеристики калибраторов расхода газа DryCal

Таблица 1

Наименование характери

стики

Значение

FlexCal

Defender

800

510,

520

530

530±

Диапазон воспроизведения расхода газа (приведенный к температуре 20 °С и давлению 101,4 кПа), см3/мин

Исполнения

L

М

Н

Ячейки

800-3

800-10

800-24

800-44

800-75

от 5,00 до 500,0

от 50 до 5000

от 500 до 50000

-

-

-

от 2,00 до 50,00 от 5,00 до 500,0

от 50 до 5000

от 500 до 50000 от 1000 до 50000

Пределы допускаемой относительной погрешности при воспроизведении расхода газа (приведенного к температуре 20 °С и давлению 101,4 кПа), Исполнения L, М, Н Ячейки 800-3

800-10, 800-24, 800-44 800-75

±0,5

-

-

-

±0,3

±0,2

Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении расхода (приведенного к температуре 20 °С и давлению 101,4 кПа), %

-

-

±1,2

±1,0

-

Пределы допускаемой относительной погрешности калибратора при измерении расхода в рабочих условиях эксплуатации, %

-

±1,0

±1,0

±0,75

-

Наименование характеристики

Значение

FlexCal

Defender

800

МО '30   "0-

Диапазон измерений расхода газа (приведенный к температуре 20 °С и давлению 101,4 кПа), см3/мин Исполнение калибраторов:

L

М

Н

-

от ',00 до '00,0 от '0 до '000

от '00 до 30000

-

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(Справочное) Расчет неопределенности -измерения расхода газа, подаваемого на вход калибратора при проведении поверки.

Объемный расход газа, измеренный по убыли массы газа, определяется по формуле (1)

Q = JLx Ю00                                       (1)

гх р

где Q - значение расхода, см3/мин;

М- изменение массы газа в баллоне за время измерений т , г

т - время, за которое масса баллона - изменилась от тн до тк, мин;

р - плотность газа, которым заполнен баллон (азот), г/дм3.

На результаты измерения расхода могут оказывать влияние эффекты, связанные с нестабильностью значения расхода в процессе измерения убыли массы газа в баллоне (нестабильностью работы системы стабилизации расхода) и утечками газа в газовой системе. Для включения в рассмотрение этих дополнительных факторов в исходное уравнение измерений нужно добавить соответствующие поправочные - коэффициенты, что дает:

Q = KL-^-x 1000                                            (2)

тхр

где KL - коэффициент, учитывающий- негерметичность газовых линий.

Значение изменения массы газа в баллоне определяется формулой - (3)

М = н ~mKK + V^Pbh ~рвк)                                        (3)

где тн и тк - начальное и конечное значение массы баллона, соответствующие одному значению расхода, г;

V-вместимость баллона, дм(;

Рвн и Рвк ‘ значение плотности окружающего воздуха, соответствующее времени начала и окончания измерения массы баллона, г/дм(;

Исходя из формулы (2) можно написать общую формулу (4) для расчета суммарной стандартной неопределенности

<и(МЙ2         (..рV       V

I М ) +

«00? , (и(р) V Jию V г J I р ) V )

(4)

У )

где u(Q) - суммарная стандартная неопределенность значения расхода, см3/мин; и(М) - стандартная неопределенность измерения изменения массы газа в баллоне, г;

и(г) - стандартная неопределенность измерения времени, за которое производилось измерение изменения массы газа в баллоне, -с;

и(р) - стандартная неопределенность значения плотности газа, которым заполнен баллон, г/дм(;

и(Ку)- стандартная неопределенность - коэффициента, учитывающего нестабильность потока во время измерений;

u(KL) - стандартная неопределенность коэффициента, учитывающего негерметичность газовых линий;

и°х - относительная стандартная неопределенность, обусловленная разбросом результатов измерений в условиях сходимости.

  • 1. Неопределенность измерения изменения массы газа в баллоне (взвешивания).

В соответствии с формулой . (3) стандартная неопределенность измерения изменения массы газа в баллоне определяется 'формулой (5)

и(М) = ^и(Лт)2 +«(Др)2                                            (5)

где и(Ап) - стандартная' неопределенность измерения разницы массы баллона, обусловленная весами, г;

и(Ар) - стандартная неопределенность измерения массы' баллона, обусловленная изменением плотности воздуха в процессе измерений, г.

Стандартная неопределенность измерения разницы массы' баллона, обусловленная весами, определяется • по формуле:

и(Ап) = д,и(т н)2 +и(тк)2 + и(Е)2 + и(Р)2 + u(D)2 + u(N)2             (6)

где 'и(тн ), и(тк ) -стандартная неопределенность, обусловленная стандартными отклонениями показаний весов ' при начальном и конечном измерении массы, г;

и(Е) - стандартная неопределенность, обусловленная калибровкой весов, г, равная 210’4 (для весов LP 1200S) и 2-10’3 (для весов LP ' 8200S);

и(Р) - стандартная неопределенность, обусловленная нелинейностью статической характеристики весов, г, ' равная 2x10’3 (для весов LP 1200S) и 2x10’2 (для весов LP 8200S);

u(D) - стандартная неопределенность, обусловленная дрейфом чувствительности (от изменения температуры окружающей среды), г;

u(N) - стандартная неопределенность, обусловленная нестабильностью чувствительности весов, г.

Примечание: С учетом того, ' что допускаемое изменение температуры окружающего воздуха составляет не более 0,1 °С за 1 ч, неопределенностью, обусловленной дрейфом чувствительности пренебрегаем вследствие ее малозначимости.

Неопределенность, обусловленная нестабильностью чувствительности 'весов, пренебрежимо мала вследствие проведения процедуры автоматической калибровки при каждом включении весов.

Составляющие неопределенности будем выражать в относительной форме.

  • 2. Неопределенность, обусловленная изменением плотности воздуха в процессе измерений.

Для оценки влияния изменения плотности воздуха на результат взвешивания будем учитывать только изменение плотности, обусловленное изменением температуры. Влиянием изменения атмосферного давления можно пренебречь, поскольку его вклад существенно меньше (давление изменяется медленнее). Поскольку при определении расхода изменение плотности воздуха не учитывается, оценим максимальное ' значение неопределенности, обусловленное изменением температуры в допускаемых пределах.

При взвешивании баллона вместимостью 1 дм3 допускаемое изменение температуры окружающего воздуха на 0,1 К приводит к неопределенности измерения массы 4x10’4 г.

При взвешивании баллона вместимостью 4 дм3 допускаемое изменение температуры окружающего воздуха на 0,1 К приводит к неопределенности измерения массы 1,6x10’3 г.

  • 3. Вычислим неопределенность измерения изменения массы газа в баллоне.

Для весов LP 1200S со стандартным . отклонением 1 мг и минимальной принятой разницей в начальной и конечной массе баллона в 7,5 г при числе измерений 3 , относительная стандартная неопределенность составит:

и(М)

М

Для весов LP 8200S со стандартным отклонением 10 мг и минимальной принятой разницей в начальной и конечной 'массе баллона в 75 г при числе измерений 3, относительная стандартная неопределенность составит:

и(М)

М

75

Таким образом относительная стандартная неопределенность взвешивания может быть принята равной 2,3 х10'4.

  • 4. Неоппеделенность измеренияяремени

Время, в течение ' которого газ 'выходит из баллона, измеряется электронным таймером с относительной неопределенностью 2x10'4. Стандартная Относительная неопределенность со

ставит 2x10

  • 5. Неопределенность, обусловленная эффектом Бурдона и массой гибкого трубопровода между редуктором и регулятором расхода.

Данная неопределенность пренебрежимо мала вследствие того, что давление в трубопроводе поддерживается постоянным - с помощью редуктора, установленного на баллоне.

  • 6. Неопределенность, обусловленная негерметичностью газовой линии.

В соответствии с п.6.3.1, п.9 Методики поверки допускаемое -изменение массы баллона за счет негерметичности газовой системы для весов LP 1200S составляет 1 мг, а для весов LP 8200S -10 мг.

При допускаемом минимальном изменении массы баллона для весов LP 1200S равным 7,5 г это приведет к относительной неопределенности 1,3x1 О4. Стандартная относительная не-

определенность составит х * ®

,8 х 10’4.

При допускаемом минимальном изменении массы баллона для весов LP 8200S равным 75 г это приведет к относительной неопределенности 1.3x10'4. Стандартная относительная неопределенность составит Д»3 х 10

,8x10’4.

  • 7. Неопределенность, обусловленная пересчетом массового расхода в объемный. Значение плотности азота при нормальных условиях с учетом чистоты газа известно с неопределенностью 5x10'4. Стандартная относительная неопределенность составит

5x10

  • 8. Неопределенность, обусловленная разбросом результатов измерений в условиях сходимости.

Относительное СКО при числе измерений 3 вычисляется по формуле:

0,10 x10"3/ /(з,з-Тз)
= 1,8x10-4

где 0,10 - норматив при проверке приемлимости трех единичных результатов (см. ф (3) МП стр. 9);

3,3 - коэффициент, связывающий норматив (размах выборки) и СКО единичного результата для Р=0,95).

9. Относительная расширенная стандартная неопределенность

Объединение стандартных неопределенностей, описанных в п.п.1-7 следующее:

Составляющая неопределенности

Стандартная относительная неопределенность

Взвешивание

2,3x10’4

Измерение времени

12x10'4

Негерметичность линии

0,8x10'4

Пересчет массового расхода в объемный

3,0x10'4

Сходимость

1,8x10'4

Относительная суммарная . стандартная, неопределенность составит

= 7(2,3 х 10’4)2+ (12 х 10~4)2+ (0,8 х ■ 10’4)2+ (3,0 х 10“4)2+ (18 х. Ж4) = 4,4 х 10’4

Относительную расширенную стандартную неопределенность измерений (при коэффициенте охвата 2) рассчитывают по, формуле (7)

U = 2а°1                                                 (7)

Q

Относительная расширенная неопределенность составит 2х4,4х10'4 = 8,8x10'4

Таким образом, относительная расширенная неопределенность измерения значения расхода составляет. 0,09 %.

17

Настройки внешнего вида
Цветовая схема

Ширина

Левая панель